一项刊登在8月16日国际期刊《Cell》上的研究报告指出，来自田纳西大学的研究者发现，一种为癌细胞提供营养的代谢蛋白质，通过松弛DNA盘绕形成的染色体包装，激活了肿瘤促进基因的表达。在多形性胶质母细胞瘤小鼠模型中的研究揭示了丙酮酸激酶M2（PKM2）通过影响组蛋白来促进肿瘤细胞生长的机制。

染色体由DNA盘绕在组蛋白上形成。研究者发现PKM2可以在组蛋白H3的特定位点T11处标记磷酸基团。H3若不发生磷酸化，则不会产生肿瘤。磷酸化导致肿瘤促进基因的激活，增加肿瘤细胞的再生和肿瘤形成速度。如果H3不进行磷酸化，便不会产生肿瘤，这对胶质母细胞瘤的形成至关重要。

通过对85位胶质母细胞瘤患者的分析，发现细胞核中高水平PKM2的表达和H3的磷酸化与患者寿命缩短显著相关。另一项分析表明，H3的高水平磷酸化与肿瘤高发相关。组蛋白H3-T11位磷酸化作为预后标记物以及使用抑制PKM2疗法具有潜在价值。PKM2在有氧发酵过程中非常重要，该过程中葡萄糖为癌细胞提供能量。研究者还检测了PKM2的转录以及激活其他基因的作用。

当细胞膜上的表皮生长因子受体（EGFR）被生长因子激活后，PKM2蛋白会移动到细胞核中，结合到基因的启动子区域，转录因子也吸附至启动子区域以激活基因表达。癌细胞表面有高水平的EGFR，通过EGFR将生长信号从细胞表面传递至内部，EGFR也是某些癌症药物的潜在靶点。研究者进行了一系列实验，揭示了以下结果：（1）EGFR激活后，PKM2结合至组蛋白H3，并吸附至T11位的磷酸基团。（2）另一种来自基因CCND1和MYC的蛋白质——组蛋白脱乙酰基酶3（HDAC3），激活基因表达。（3）一旦HDACs基因缺失，组蛋白H3获得乙酰基基团，协助激活基因表达。（4）只有当H3被PKM2磷酸化后，这一系列事件才会发生。

通过抑制磷酸化可以阻止小鼠脑瘤的形成。CCND1表达蛋白质细胞周期蛋白D1，在癌细胞中MYC基因经常突变，导致Myc高表达，进而引发其他基因上调。在使用重建组蛋白H3的EGFR诱发胶质母细胞瘤小鼠模型实验中，研究者比较了正常小鼠和通过PKM2抑制磷酸化造成H3-T11A突变的小鼠，发现正常小鼠肿瘤尺寸为40立方毫米，而T11A无功能或无磷酸化的小鼠不产生肿瘤。

该研究揭示了PKM2作为组蛋白激酶，直接调节基因转录、控制细胞周期进行以及癌细胞增殖。相关研究由国立卫生研究院和国立癌症研究所提供支持。